某五星级酒店大温差小流量中央空调冷水系统案例

摘要：随着近些年人们环保节能意识的增加，对于空调节能的重视程度逐渐增加，空调水系统大温差的设计也越来越普遍。通过大温差小流量中央空调冷水系统的有效应用能够大大降低运行成本，对于酒店的运营具有较好经济效益。本文主要以某五星级酒店为例阐述大温差小流量中央空调冷水系统的相应内容，希望能够对类似酒店空调系统的应用提供一定参考和帮助。

关键词：酒店;大温差;小流量;中央空调冷水系统

1 引言

某五星级酒店总建筑面积44887平方米。整个建筑地下一层，地上六层。左侧塔楼在地下一层设有设备转换层，地上一至六层以客房为主，包括标准客房、行政套房、总统套房等，客 房数量约为300间。右侧塔楼地上部分主要为酒店公共设施，设有餐饮、宴会、酒吧、会议、健身等功能房间。地下室设置停车库、酒店设备用房及部分酒店公共设施。

2 中央空调系统方案设计

2.1 空调冷（热）源设计

第一，本工程集中空调面积26536.75m²，根据逐项逐时冷负荷计算，夏季空调设计日系统峰值冷负荷为4100Kw（1166RT），生活热水最大小时用量为 1700KW。设计选用四台螺杆式水冷冷水机组，制冷机组R-1、2带全热回收热泵功能，单台装机容量为945KW，单台热回收量为1100KW;另两台 单制冷主机R-3、4的单台装机容量为1230KW，总装机容量为4350KW。机组冷水进、出水温度为13℃/7℃，冷媒为R134a。为防止低负荷时主机工作状况差，频繁启停， 本工程设计了两个20m3的蓄冷罐。

第二，本工程所有客人活动区 在冬季都将供热。空调供热面积24978.5m²，计算供热负荷2000KW，生活热水最大小时用量为1700KW。选用3台真空热水锅炉，单台制热量为1.4MW。

2.2 空调水系统设计

第一，冷（热）水系统。

针对酒店不同功能区的具体情况，将冷冻水设定为二级泵系统，通过能源侧一级泵定流量以及用户侧二级泵变流量进行控制。为了确保水力平衡的有效性，需要在用户水管上设置相应的平衡阀，同时也要设置能量计用于分户计量。按照功能区的差异，可以将系统设置为集中形式，包括：常年供冷、夏冷冬暖以及供冷、暖等。例如餐厅的大厅以及包房、会议室以及宴会大厅等要提供常年供冷，而酒店客房对于舒适性要求较高，所以要采用四管制系统。

空调水系统采取的都是开式膨胀水箱实施定压补水，而空调冷热水系统供回水采取的是双管同程式系统。同时要在水系统回水管道上设置静态流量平衡阀，以此来确保整个系统的阻力平衡性。

第二，冷却水系统。所以冷却塔数量和冷水机组的数量要相匹配。冷却水要通过强磁水处理器、旁流综合水处理器以及多介质过滤器实施必要的处理。

3 酒店大温差小流量中央空调冷水系统方案分析

通过大温差小流量的方式能够降低空调系统的投入费用，可以大大降低能耗。通过大温差能够在确保舒适度的基础上降低冷量输配能耗，也可以降低冷却塔以及末端空调箱能耗，并且可以减少系统的投入费用。

3.1 空调水系统冷量方案分析

对于空调冷水系统来说，冷水机组所提供的冷量和冷冻水的供、回水温差以及流量直接相关，可以通过如下公式进行表示：

其中Cp表示比热常数。从上式可知，为了获取特定的冷量Q，那么可以通过两种方式来进行，一方面可以通过增加水泵耗功而减少机组耗功的方式来提升流量M并且降低温差△T，另一方面可以通过减少水泵耗功而增加机组耗功的方式来提升减少M并且增加温差△T，但是这两种方式的总耗能会有所差异。

3.2 大温差小流量系统运行能耗情况分析

第一，冷水机组能耗情况分析。正常情况下冷水机组的蒸发温度会随着冷水出水温度的下降而降低，一般情况下降低1℃蒸发温度功耗会上升约3%左右。但是近些年随着技术的快速提升，大型冷水机组能效不断提升，这也造成了空调系统中冷水机组能耗占比逐渐下降，这对于大温差水系统的应用是非常有利的。通过对不同工况下离心式冷水机组性能对比能够得知，相对于常规温差来说，大温差情况下制冷机组耗功会增加12-45kW左右。

第二，水泵能耗情况分析。在冷水泵选择过程中需要按照离心式冷水机组性能参数表来进行，将不同规格机组作为对象进行分析，设定离心式冷水机组外冷水管路阻力为220kPa，冷却水管路的阻力为200kPa，利用对比分析能够得知冷水泵的功耗会下降15-23kW左右。

第三，空调机组能耗情况分析。对于大温差空调系统来说，绝大部分情况下不会进行空调机组设备的更换。另外，通过大温差系统的有效应用能够有效降低送风量。总的来说，在进行能耗分析时并不用考虑空调机组能耗变化情况。

第四，风机盘管能耗情况分析。对于大温差空调系统来说，某些风机盘管需要更换为更大一档的规格，此种方式不但增加了投入费用也会增加运行能耗。因此采用大温差空调冷水系统时一定要进行详细的计算。

第五，空调管路冷量损耗分析。随着供水温差的上升，空调水系统的管径会有所降低，和空气相接触的面积会有所下降，对应的冷量损耗也会有所下降。

第六，项目运行功耗分析。该酒店大温差小流量空调冷水系统采用的是2台1000RT+2台600RT离心机，将此种方案和常规温差方案进行对于，在系统满负荷运行时的年能耗（计算方式：12h/天×210天/年）对比情况如图1所示。

从上图中可知，随着温差上升，水流量会有所下降，制冷机组能耗有所上升，其他各部分能耗都有所下降，总体能耗也有所下降。总的来说，通过大温差空调系统每年可以节省约7%左右的空调水系统运行费用。

3.3 大温差小流量系统投资情况分析

第一，选择相对较小的水泵、管路以及相关配件，能够降低投入。大温差小流量系统可以采用相对较小的水泵来降低费用投入。在非满负荷状态下小水泵能够提升运行效率，具有更好的节能效果。另外，采用大温差小流量的方式能够降低管路直径，同时也可以减小与之配套的管路配件規格，在确保满足冷量需求的基础上能够节约管路材料的投入。从相应参考资料中可知，在10RT—1800RT范围内不同冷量下大温差系统能够降低约30%管路费用。

第二，减少冷却塔数量能够降低初期投入。采用大温差小流量空调系统，会增加冷却水和空气的换热温差。从相应参考资料以及具体项目冷却塔选型能够得知，相对于常规系统来说，采用大温差小流量冷却水设计方式能够节约25%冷却塔数量。

4 结语

本文主要以某五星级酒店为例分析了大温差小流量中央空调冷水系统情况，通过大温差小流量冷水系统的设置每年可以节省约7%左右的空调水系统运行费用，同时整个系统的投资费用也有了大大下降。通过本文的介绍能够对大温差小流量空调冷水系统的应用提供一定参考和帮助。

参考文献：

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[2]美的中央空调技术介绍——房地产解决方案：佛山希尔顿酒店大温差小流量中央空调冷水系统案例探讨[J]. 建筑科学， 2012（10）：18-19

[3]张璐燕. 佛山希尔顿酒店大温差小流量中央空调冷水系统案例分析[J]. 建设监理， 2018（02）：88-91

[4]陆陈灼. 浅析大温差小流量中央空调系统及其应用[J]. 福建建筑， 2015（09）：18-19

作者简介：谭克风（1987—），男，本科，工程师，主要从事暖通设计工作。